JP5042248B2 - 移動体通信システム、呼制御サーバ及びアクセスゲートウェイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＰアクセスサービスを提供する移動体通信システムに関し、特にノードの消費電力を低減させるシステムに関する。

現在、３．５世代の移動体通信サービスが提供されている。このサービスによって、移動端末が、電子メール、ＷＥＢアクセス等のためにインターネットへの接続を利用する環境が整ってきている。

また、３．９世代の移動体通信システムとして、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、及び、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が開発され、その標準化が進められている。ＷｉＭＡＸ及びＬＴＥは、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）を用い、より広帯域（５ＭＨｚ以上）で１０Ｍｂｐｓを超える高速を実現する次世代の移動体通信システムである。

一方、京都議定書に定められたとおり、わが国には、２００８年から２０１２年にかけてＣＯ２等の温室効果ガスの排出量を削減することが求められている。そして、温室効果ガスの削減を実現するために、グリーンＩＣＴというＩＣＴ機器の省電力化が提唱されている（例えば、非特許文献１）。

これに対応するものとして、複数のサーバがネットワークを介して接続されている場合に、そのネットワーク上の各サーバ間で、処理プログラム及びプロセスを移動させ、実稼動するサーバの台数を変えることによって、運用効率の向上及び消費電力の削減を実現する技術がある。
特開２００７−３１０７９１

現在、ＷｉＭＡＸ及びＬＴＥの次世代の移動体通信システムの検討が進んでいる。これらのシステムには、３．５世代のＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）に代わって、より高速の無線通信が可能なＯＦＤＭＡシステムが導入される。

これに伴って、基地局で送受信される通信速度（ピークレート）は、より高い速度が求められる。したがって、基地局、又は、移動端末を収容するＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のノード（例えば、移動管理呼制御サーバ及びアクセスゲートウェイ装置）には、より高い処理能力が求められている。つまり、ＲＡＮのノードには、より高性能なプロセッサが必要である。このため、プロセッサの数が増加し、また、クロックが高くなることによって、プロセッサの消費電力は増加する傾向にある。

一方、移動体通信のサービスの利用率は、人間の社会活動と大きく関わっている。例えば、深夜の利用率は、平日昼間の利用率に比べて少ない。つまり、サービスの利用率は、時刻によって変化する。これに従って、ＲＡＮのノードが処理する通信パケットのトラヒック量は、時刻によって大きく変化する。

また、グリーンＩＣＴが提唱されている背景にあるとおり、通信トラヒック量の増加に伴ってＩＣＴ機器が増大しているため、ＩＣＴ機器の消費電力を削減することが社会的にも大きな課題となっている。グリーンＩＣＴに対応した移動体通信を実現するためには、トラヒック量に応じて、動的に移動管理呼制御サーバ及びアクセスゲートウェイ装置を運用し、消費電力を削減する必要がある。

本発明は前述した問題に鑑みてなされたもので、ネットワークのトラフィックに応じて、ノードの構成を変更することによって、消費電力を低減することができるシステムを提供することを目的とする。

本発明の代表的な一例を示せば以下のとおりである。すなわち、複数の移動端末が接続される基地局と、位置登録の要求に基づいて前記移動端末を収容する複数の呼制御サーバと、を備える移動体通信システムであって、前記複数の呼制御サーバは、少なくとも第１呼制御サーバと第２呼制御サーバとを含み、前記第１呼制御サーバは、前記基地局と前記第１呼制御サーバとの間の制御信号の処理量に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷を計算し、前記計算された負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、又は、前記第１呼制御サーバに収容されている移動端末の数と所定の数との比較結果に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷が低いと判定された場合、前記第１呼制御サーバに収容されている前記移動端末に位置登録の要求を送信させ、前記基地局は、前記移動端末から送信された位置登録の要求を受けた場合、前記複数の呼制御サーバの中から前記移動端末が新たに収容される第２呼制御サーバを選択し、前記選択された第２呼制御サーバに前記位置登録の要求を転送し、前記第２呼制御サーバは、前記転送された位置登録の要求を受けた場合、前記移動端末を収容し、前記第１呼制御サーバは、前記移動端末が前記第２呼制御サーバに収容された後、省電力状態に移行することを特徴とする。

本発明の一実施形態によれば、ネットワークのトラヒック量等に応じ、ネットワークのノードの構成を変更することによって、システムの消費電力を削減することができる。

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施形態の移動体通信システムの構成の例を示す説明図である。

図１では、３．９世代の移動体通信システムであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のシステムの構成の例を示した。

第１の実施形態の移動体通信システムは、複数の基地局（ｅＮＢ：ｅＮｏｄｅＢ）１０２、複数の移動管理呼制御サーバ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）１０３、複数のサービスゲートウェイ装置（Ｓ−ＧＷ）１０４、及び、パケットデータネットワークゲートウェイ装置（Ｐ−ＧＷ）１０７を備える。基地局１０２は、自局のトラッキングエリア（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）に位置する移動端末１０１を接続する。

ＭＭＥ１０３は、移動端末１０１から送信された位置登録（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）の要求を受信する。また、ＭＭＥ１０３は、移動端末１０１の位置管理、認証処理、及び、アイドル状態の移動端末１０１の呼び出し（ページング：Ｐａｇｉｎｇ）処理を実行する。また、ＭＭＥ１０３は、ハンドオーバを制御する。また、ＭＭＥ１０３は、基地局１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のトンネルを制御する。

Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｓ−ＧＷ１０４と基地局１０２との間のＧＲＥトンネリングによって、Ｐ−ＧＷ１０７から転送された移動端末１０１宛のＩＰパケットを、ＧＲＥカプセル化し、ＧＲＥカプセル化されたパケットを基地局１０２に転送する。また、Ｓ−ＧＷ１０４は、移動端末１０１から送信され、基地局１０２でＧＲＥカプセル化されたパケットを受信し、受信したパケットをデカプセル化し、パケットをＰ−ＧＷ１０７に転送する。

Ｐ−ＧＷ１０７は、移動端末１０１へのサービスを提供するネットワークへのゲートウェイである。Ｐ−ＧＷ１０７は、移動端末１０１が送受信するパケットをＳ−ＧＷ１０４に転送する。Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０７との間には、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、又は、ＰＭＩＰ（Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）のトンネリングによって、ＧＴＰ又はＰＭＩＰトンネルが設定される。

ＭＭＥプール１０５は、移動端末１０１を収容するＭＭＥ１０３の群である。基地局１０２は、ＭＭＥプール１０５のテーブルを管理する。移動端末１０１が初めてＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続してきた場合には、基地局１０２は、ＭＭＥプール１０５の中からＭＭＥ１０３を選択し、選択されたＭＭＥ１０３を移動端末１０１に割り当てる。移動端末１０１がＭＭＥ１０３に収容された後、ＭＭＥ１０３は、移動端末１０１にＧＵＴＩ（Ｇｌｏｂａｌｌｙ Ｕｎｉｑｕｅ ＭＭＥ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を割り当てる。

ここで、ＧＵＴＩとは、移動端末１０１に一時的に割り当てられる識別子である。この識別子にはＭＭＥ１０３を一意に特定するためのフィールドが含まれる。移動端末１０１がアイドル状態からアクティブ状態へ復帰する場合には、移動端末１０１は、移動端末１０１に割当てられたＧＵＴＩを基地局１０２に通知する。これによって、基地局１０２は、移動端末１０１を収容しているＭＭＥ１０３を特定し、接続のための処理を実行することができる。

また、ＭＭＥ１０３は、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を選択し、選択されたＳ−ＧＷ１０４を移動端末１０１に割り当てる。

Ｓ−ＧＷ１０４は、移動端末１０１がアクティブ状態になって基地局１０２と接続した後、移動端末１０１がパケットデータネットワークと通信するために利用される。また、基地局１０２と選択されたＳ−ＧＷ１０４とが相互に制御信号を通知した後、ＭＭＥ１０３は、トンネリング情報を設定し、基地局１０２とＳ−ＧＷ１０４との間にトンネルを設定する。

Ｓ−ＧＷプール１０６は、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４の群である。ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷプール１０６から、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を選択する。

図２は、本発明の第１の実施形態のブレード型サーバの構成の例を示す説明図である。

第１の実施形態のブレード型サーバは、例えば、ＣＰＵブレード２０１、スイッチブレード２０２、監視管理制御ブレード２０３、及び、電源供給部２０４を備える。各装置は、スイッチ用配線２０６及びマネジメントバス２０７によって接続される。また、各装置は、筐体２０５に格納される。

ＣＰＵブレード２０１は、制御信号を処理する。また、移動端末１０１宛のパケット、及び、移動端末１０１から送信されたパケットをカプセル化又はデカプセル化し、カプセル化又はデカプセル化されたパケットを転送する。また、ＣＰＵブレード２０１に収容されている移動端末１０１を管理する。また、ＣＰＵブレード２０１の負荷状態を計測する。ＣＰＵブレード２０１は、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、又は、Ｐ−ＧＷ１０７として動作する。ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、Ｐ−ＧＷ１０７は、一つの筐体２０５に格納されてもよいし、それぞれ別の筐体に格納されてもよい。また、一つの筐体２０５には、それぞれ異なる機能を備えたＣＰＵブレード２０１が格納されてもよい。

スイッチブレード２０２は、他の機器との接続、及び、外部のネットワークへの接続に利用される。

監視管理制御ブレード２０３は、各ＣＰＵブレード２０１の負荷状態、及び、運用状態を管理する。また、監視管理制御ブレード２０３は、各ＣＰＵブレード２０１の電源（後述する図３に示す電源リレー３０７）を制御することによって、各ブレード（２０１、２０２）を稼動状態、省電力状態に移行する。

電源供給部２０４は、各ブレード（２０１から２０３）に電源を供給する。スイッチ用配線２０６は、各ＣＰＵブレード２０１とスイッチブレード２０２と間を接続するための配線である。各ＣＰＵブレード２０１は、スイッチブレード２０２を介して相互に通信することができる。マネジメントバス２０７は、各ブレード（２０１から２０３）のＩＰＭＣ（後述する図３）に接続されるバスである。監視管理制御ブレード２０３は、マネジメントバス２０７を介し、各ＣＰＵブレード２０１の電源を制御することができる。

以下に、ＣＰＵブレード２０１の構成の詳細について説明する。

図３は、本発明の第１の実施形態のＣＰＵブレードの構成の例を示すブロック図である。

ＣＰＵブレード２０１は、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、補助記憶装置３０３、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）３０４、ＩＰＭＣ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３０５、及び、電源リレー３０７を備える。各部は、バス３０６を介して相互に接続される。

また、ＮＩＣ３０４は、スイッチ用配線２０６を介して、筐体２０５内のスイッチブレード２０２と接続される。ＩＰＭＣ３０５は、マネジメントバス２０７を介し、筐体２０５内のスイッチブレード２０２と接続される。

電源リレー３０７は、筐体２０５の電源供給部２０４からＣＰＵブレード２０１に電源を供給する。

メモリ３０２は、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、又は、Ｐ−ＧＷ１０７の機能を実現するためのプログラム群を格納する。また、前述したプロブラムによって利用される記憶テーブル群を格納する。ＣＰＵ３０１は、メモリ３０２に格納されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行するプロセッサである。補助記憶装置３０３は、各種プログラム及びデータを格納する。ＮＩＣ３０４は、筐体２０５内のスイッチブレード２０２を経由して、他のＣＰＵブレード２０１又は外部のネットワーク装置と通信する。

ＩＰＭＣ３０５は、監視管理制御ブレード２０３からのコマンドに応じて、電源リレー３０７を制御し、ＣＰＵブレード２０１の電源をＯＦＦにする、又は、省電力モードのスリープ状態にする。

図４は、本発明の第１の実施形態の基地局の例を示すブロック図である。

第１の実施形態の基地局１０２は、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）４０３、補助記憶装置４０４、ＭＯＤＥＭ４０５、アンプ４０６、及び、アンテナ４０７を備える。各部は、バスによって接続される。

ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に格納された各種プログラムを実行するプロセッサである。ＮＩＣ４０３は、ＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４と通信するためのインタフェースである。補助記憶装置４０４は、各種プログラム及びデータを格納する。ＭＯＤＥＭ４０５は、ＣＰＵ４０１が処理したデータを変復調する。アンプ４０６は、無線信号を増幅する。アンテナ４０７は、移動端末１０１と無線信号を送受信する。

図５は、本発明の第１の実施形態の基地局のソフトウェアの構成の例を示す説明図である。

図５では、図４に示したメモリ４０２に格納される各種プログラム及びテーブルを示した。なお、図４に示したＣＰＵ４０１がメモリ４０２に格納された各プログラムを実行することによって、各機能が実現される。

移動端末管理機能５０１は、基地局１０２と通信する移動端末１０１を管理するプログラムである。移動端末管理機能５０１は、基地局１０２と移動端末１０１との制御信号、及び、基地局１０２と移動端末１０１を収容しているＭＭＥ１０３との制御信号を処理する。

ＭＭＥプールテーブル５０２は、ＭＭＥプール１０５に属するＭＭＥ１０３の情報を記載したテーブルである。ＭＭＥプールテーブル５０２の詳細については、図６を用いて後述する。

移動端末管理機能５０１は、ＭＭＥ１０３に収容されていない移動端末１０１が始めて接続してきた場合、及び、基地局１０２が位置するエリアとは関係がないエリアを管理するＭＭＥ１０３に収容されている移動端末１０１が接続してきた場合には、ＭＭＥプールテーブル５０２を参照して、接続してきた移動端末１０１を収容するＭＭＥ１０３を選択し、選択されたＭＭＥ１０３を移動端末１０１に割り当てる。

移動端末管理テーブル５０３は、ＩＰパケットの送受信、及び、トンネリングのための情報を記載したテーブルである。移動端末管理機能５０１は、移動端末管理テーブル５０３を参照し、移動端末１０１に関する処理を実行する。

Ｓ−ＧＷカプセル化／デカプセル化機能５０４は、ＧＲＥカプセル化／デカプセル化の処理のプログラムである。Ｓ−ＧＷカプセル化／デカプセル化機能５０４は、移動端末１０１から送信されたＩＰパケットをＳ−ＧＷ１０４に転送する場合には、移動端末管理テーブル５０３を参照し、ＩＰパケットをＧＲＥカプセル化／デカプセル化する。

報知チャネル（ＢＣＣＨ）送信機能５０５は、ブロードキャストのためのプログラムである。報知チャネル（ＢＣＣＨ）送信機能５０５は、基地局１０２のセル（トラッキングエリア）内の移動端末１０１向けに定期的にセルの情報（例えば、Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ ＩＤ等）をブロードキャストする。ＢＣＣＨテーブル５０６は、報知チャネルでブロードキャストする情報を設定するテーブルである。

図６は、本発明の第１の実施形態のＭＭＥプールテーブルの構成の例を示す説明図である。

基地局１０２は、ＭＭＥプールテーブル５０２を備える。ＭＭＥプールテーブル５０２は、ＭＭＥ名６０１、ＭＭＥ識別子６０２、ＩＰアドレス６０３、及び、重みパラメータ６０４を含む。

ＭＭＥ名６０１は、ＭＭＥプール１０５に含まれるＭＭＥ１０３の名前である。ＭＭＥ識別子６０２は、ＭＭＥ１０３を一意に特定する識別子である。ＩＰアドレス６０３は、ＭＭＥ１０３に付与されているＩＰアドレスである。重みパラメータ６０４は、基地局１０２が移動端末１０１を収容するＭＭＥ１０３を選択する場合に、選択される優先度として利用されるパラメータである。

例えば、ＭＭＥプールテーブル５０２に記載された「ｍｍｅ１」が選択されないようにする場合には、「ｍｍｅ１」のエントリの重みパラメータ６０４を、例えば、「０」にすることによって、「ｍｍｅ１」が選択の対象から外れていることを示してもよい。なお、基地局１０２は、「ｍｍｅ１」が選択されないようにするために、「ｍｍｅ１」のエントリを削除してもよい。

また、基地局１０２は、重みパラメータ６０４を、例えば、負の値にしてもよい。基地局１０２は、重みパラメータ６０４が負であるＭＭＥ１０３に収容されている移動端末１０１から接続の要求があった場合には、より大きな値の重みパラメータが付与されたＭＭＥ１０３を選択し、選択されたＭＭＥ１０３を移動端末１０１に新たに割り当ててもよい。これによって、基地局１０２は、重みパラメータに基づいて、移動端末１０１に割り当てるＭＭＥ１０３を選択することができる。つまり、基地局１０２（ＭＭＥ１０３）は、重みパラメータの低いＭＭＥ１０３から重みパラメータが高いＭＭＥ１０３へ、移動端末１０１を収容し直すことができる。

なお、重みパラメータ６０４については、ＭＭＥ１０３又は監視管理制御ブレード２０３が、後述する図７に示す負荷計測テーブルの負荷情報に基づいて設定してもよいし、監視管理制御ブレード２０３を管理する他のシステムが、管理者の指示に基づいて設定してもよい。

図７は、本発明の第１の実施形態のＭＭＥのソフトウェアの構成の例を示す説明図である。

図７では、図３に示したＭＭＥ１０３として動作するＣＰＵブレード２０１のメモリ３０２に格納されるプログラム及びテーブルを示した。なお、図３に示したＣＰＵ３０１がメモリ３０２に格納された各プログラムを実行することによって、各機能が実現される。

移動端末管理機能７０１は、移動端末１０１を管理するプログラムである。移動端末管理テーブル７０２は、各移動端末１０１の管理に利用される。Ｓ−ＧＷプールテーブル７０３は、Ｓ−ＧＷプール１０６に属するＳ−ＧＷ１０４の情報を含む。ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷプールテーブル７０３を参照し、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を選択し、選択されたＳ−ＧＷ１０４を移動端末１０１に割り当てる。

負荷計測テーブル７０４は、ＭＭＥ１０３の負荷状態の情報を含む。なお、負荷計測テーブル７０４の詳細については、図８を用いて後述する。収容ユーザ移動機能７０５は、ＭＭＥ１０３に収容されているユーザ（移動端末１０１）を他のＭＭＥ１０３に移動させるためのプログラムである。ブレード電源管理機能７０６は、ＭＭＥ１０３として動作するＣＰＵブレード２０１の電源状態を管理し、電源をＯＦＦ又はスリープ状態にすることによって、省電力状態に移行するプログラムである。

図８は、本発明の第１の実施形態のＭＭＥの負荷計測テーブルの構成の例を示す説明図である。

ＭＭＥ１０３の負荷を計測した結果を格納する負荷計測テーブル７０４は、ＭＭＥ名８０１、収容移動端末数８０２、信号処理数８０３、ページング回数８０４、アクティブユーザ数８０５、ＣＰＵ使用率８０６、及び、位置登録回数８０７を含む。

ＭＭＥ名８０１は、ＭＭＥ１０３の名前である。収容移動端末数８０２は、計測された時点のＭＭＥ１０３に収容されている移動端末１０１の数である。信号処理数８０３は、一定時間（例えば、１分）の制御信号の処理数である。ここで、制御信号とは、位置登録の要求の信号、一斉呼び出し（ページング）、トンネル制御の信号等である。ページング回数８０４は、一定時間（例えば、１分）に実行されたページングの回数である。アクティブユーザ数８０５は、収容されている移動端末１０１（ユーザ）のうち、アクティブ状態になっている移動端末１０１（ユーザ）の数である。ＣＰＵ使用率８０６は、一定時間のＣＰＵ３０１の使用率である。位置登録回数８０７は、一定時間の位置登録の処理回数である。

なお、ＭＭＥ１０３は、自己（「ｍｍｅ１」）の負荷情報だけでなく、他の複数のＭＭＥ１０３から取得した負荷情報を自己が備える負荷計測テーブル７０４のエントリに記載してもよい。

図９は、本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷのソフトウェアの構成の例を示す説明図である。

図９では、図３に示しＳ−ＧＷ１０４として動作するＣＰＵブレード２０１のメモリ３０２に格納されるプログラム及びテーブルを示した。なお、図３に示したＣＰＵ３０１がメモリ３０２に格納された各プログラムを実行することによって、各機能が実現される。

移動端末管理機能９０１は、移動端末１０１を管理するプログラムである。移動端末トンネル管理テーブル９０２は、基地局１０２とＳ−ＧＷ１０４との間に設定されるＧＲＥトンネル、及び、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷとの間に設定されるＰ−ＭＩＰ又はＧＴＰトンネルを管理する情報を含む。

負荷計測テーブル９０３は、Ｓ−ＧＷ１０４の負荷状態の情報を含む。なお、負荷計測テーブル９０３の詳細については、図１０を用いて後述する。収容ユーザ移動機能９０４は、Ｓ−ＧＷ１０４に収容されているユーザ（移動端末１０１）を他のＳ−ＧＷ１０４に移動させるためのプログラムである。ブレード電源管理機能９０５は、Ｓ−ＧＷ１０４として動作するＣＰＵブレード２０１の電源状態を管理し、電源をＯＦＦ又はスリープ状態にすることによって、省電力状態に移行するためのプログラムである。

図１０は、本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷの負荷計測テーブルの構成の例を示す説明図である。

Ｓ−ＧＷ１０４の負荷を計測した結果を格納する負荷計測テーブル９０３は、Ｓ−ＧＷ名１００１、収容移動端末数１００２、信号処理数１００３、アクティブユーザ数１００４、ＣＰＵ使用率１００５、転送パケット数１００６、及び、転送バイト数１００７を含む。

Ｓ−ＧＷ名１００１は、Ｓ−ＧＷ１０４の名前である。収容移動端末数１００２は、計測された時点のＳ−ＧＷ１０４に収容されている移動端末１０１の数である。信号処理数１００３は、一定時間（例えば、１分）の制御信号の処理数である。アクティブユーザ数１００４は、収容されている移動端末１０１（ユーザ）のうち、アクティブ状態になっている移動端末１０１（ユーザ）の数である。ＣＰＵ使用率１００５は、一定時間のＣＰＵ３０１の使用率である。転送パケット数１００６は、Ｓ−ＧＷ１０４が一定時間に転送したパケット数である。転送バイト数１００７は、Ｓ−ＧＷ１０４が一定時間に転送したパケットのバイト数の合計である。

以下に、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理、すなわち、ＭＭＥ１０３（及びＳ−ＧＷ１０４）として動作するＣＰＵブレード２０１に収容された移動端末１０１を、他のＣＰＵブレード２０１に収容し直す処理について説明する。

図１１は、本発明の第１の実施形態のアクティブ状態の移動端末のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎの処理を示すシーケンス図である。

ｅＮｏｄｅＢ（基地局）１１３６は、通信中である移動端末１０１を接続する基地局１０２である。Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ（移行元のＭＭＥ）１１０４は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理前に移動端末１０１を収容しているＭＭＥ１０３である。Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ（移動先のＭＭＥ）１１０５は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理後に移動端末１０１を収容するＭＭＥ１０３である。Ｓｏｕｒｃｅ Ｓ−ＧＷ（移動元のＳ−ＧＷ）１１０６は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理前に移動端末１０１を収容しているＳ−ＧＷ１０４である。Ｔａｒｇｅｔ Ｓ−ＧＷ（移動先のＳ−ＧＷ）１１０７は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理後に移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４である。ＰＤＮ−ＧＷ（Ｐ−ＧＷ）１１０８は、移動端末１０１にサービスを提供するＰ−ＧＷ１０７である。ＨＳＳ（位置管理サーバ）１１０９は、移動端末１０１の位置を管理するサーバである。

はじめに、ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレード２０１は、相互に、負荷情報のメッセージを定期的に交換する（１１０１）。なお、負荷情報のメッセージは、各ＣＰＵブレード２０１の間で交換されるだけでなく、各ＣＰＵブレード２０１と監視管理制御ブレード２０３との間で交換されてもよい。

ここで、交換される負荷情報のメッセージは、図８に示した負荷計測テーブル７０４の内容を含む。具体的には、ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレードの収容移動端末数８０２、一定時間の制御信号の信号処理数８０３、一定時間に実行されたページング回数８０４、無線通信中のアクティブユーザ数８０５、ＣＰＵ使用率８０６、及び、位置登録回数８０７等である。負荷情報のメッセージは、ＭＭＥ１０３が省電力状態に移行するＣＰＵブレード２０１を選択するために用いられる。また、ＭＭＥ１０３（移動先のＭＭＥ１１０５）は、各Ｓ−ＧＷ１０４と負荷情報のメッセージを交換してもよい（１１１０）。

ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレード２０１は、各ＣＰＵブレード２０１の間で交換されている負荷情報に基づいて、各ＣＰＵブレード２０１の負荷の推定値を算出する。負荷の推定値は、ＣＰＵブレード２０１の一定時間の制御信号の処理数、一定時間に実行されたページングの回数、無線通信中のユーザ数、ＣＰＵの使用率、及び、位置登録回数等に基づいて算出される。

次に、ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、自己の負荷の推定値が所定の閾値以下になった場合、又は、自己の負荷の推定値が他のＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）の負荷の推定値よりも相対的に最も低くなった場合には、省電力状態へ移行することを決定する（１１０２）。また、ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、自己が収容する移動端末１０１が所定の数よりも少なくなった場合に、省電力状態に移行してもよい。

なお、監視管理制御ブレード２０３が、各ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）から取得した負荷情報のメッセージに基づいて、各ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）の負荷の推定値を算出し、算出された各負荷の推定値を比較して、最も低い負荷の推定値となるＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）を省電力状態に移行するＣＰＵブレードとして選択してもよい（１１０２）。

また、所定の時刻（例えば、深夜）に省電力状態に移行するＣＰＵブレード２０１があらかじめ定められていてもよい。また、監視管理制御ブレード２０３は、各ブレードから取得した負荷情報に基づいて、サーバ全体の負荷を推定し、推定された負荷が所定の閾値よりも低くなった場合には、あらかじめ定められたＣＰＵブレード２０１を省電力状態に移行させてもよい。省電力状態に移行するように選択されたＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、すなわち、移動元のＭＭＥ１１０４である。

なお、移動元のＭＭＥ１１０４、又は、監視管理制御ブレード２０３は、省電力状態に移行する移動元のＭＭＥ１１０４の重みパラメータを変更し、重みパラメータが変更されたことを基地局１１３６に通知してもよい。この場合、基地局１１３６は、ＭＭＥプールテーブル５０２に記載された重みパラメータ６０４を変更する。また、監視管理制御ブレード２０３を運用及び管理するシステムが、管理者の指示に基づいて、重みパラメータを変更してもよい。

次に、省電力状態に移行する移動元のＭＭＥ１１０４（例えば、負荷の推定値が最も低いと判定されたＭＭＥ１０３）は、収容された移動端末１０１（ユーザ）を他のＭＭＥ１０３に収容し直すための処理（Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理）を開始する。ここで、基地局１１３６は、接続されている移動端末１０１に対して、移動元のＭＭＥ１１０４から移動先のＭＭＥ１１０５へ擬似的なハンドオーバの処理を実行することによって、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理を実現する。ここで、擬似的なハンドオーバとは、移動端末１０１の接続先の基地局１０２を変更することなく、移動端末１０１の接続先（収容先）のＭＭＥ１０３又はＳ−ＧＷ１０４を変更する処理である。

基地局１１３６は、ＭＭＥプールテーブル５０２に記載された重みパラメータ６０４に基づいて、接続されている移動端末１０１を新たに収容する移動先のＭＭＥ１１０５を選択する。

なお、移動元のＭＭＥ１１０４は、あらかじめ定められたケジュールに基づいて（例えば、所定の時刻になると）、前述した擬似的なハンドオーバの処理を実行して、ＣＰＵブレード２０１に収容されている移動端末１０１（ユーザ）を他のＣＰＵブレード２０１（移動先のＭＭＥ１１０５）に収容し直し、ＣＰＵブレード２０１（移動元のＭＭＥ１１０４）の電源を制御することによって省電力状態へ移行してもよい。

次に、移動元のＭＭＥ１１０４は、移動先のＭＭＥ１１０５に対して、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ（移動端末１０１を収容するＭＭＥ１０３を変更する処理）の開始を通知する（１１０３）。

次に、移動先のＭＭＥ１１０５は、移動端末１０１を収容しているＳ−ＧＷ１０４を変更する必要があるか否かを判定する（１１１２）。Ｓ−ＧＷ１０４を変更する必要があると判定された場合には、移動先のＭＭＥ１１０５は、Ｓ−ＧＷ１０４のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理（移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を変更する処理）を実行する。

なお、移動先のＭＭＥ１１０５は、ステップ１１１０において、各Ｓ−ＧＷ１０４から取得した負荷情報に基づいて、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を変更するか否かを判定する。また、監視管理制御ブレード２０３、又は、稼動状態であるＭＭＥ１０３が、各Ｓ−ＧＷ１０４から取得した負荷情報に基づいて、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を変更するか否かを判定してもよい。また、所定のスケジュールによって、省電力状態に移行するＳ−ＧＷ１０４があらかじめ定められていてもよい。

前述した各Ｓ−ＧＷ１０４の負荷情報は、図１０に示したＳ−ＧＷ１０４の負荷計測テーブルの内容を含む。具体的には、Ｓ−ＧＷ名１００１、収容移動端末数１００２、一定時間内の制御信号の信号処理数１００３、無線通信中のアクティブユーザ数１００４、一定時間内のＣＰＵ使用率１００５、一定時間内の転送パケット数１００６、及び、一定時間内の転送バイト数１００７等である。

移動先のＭＭＥ１１０５は、Ｓ−ＧＷ１０４のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理を実行する場合には、移動先のＳ−ＧＷ１１０７に対して、移動先のＳ−ＧＷ１１０７と基地局１０２との間のＧＲＥトンネルの作成を要求する（１１１３）。移動先のＳ−ＧＷ１１０７は、新たに作成されるＧＲＥトンネルの情報を移動先のＭＭＥ１１０５に通知する（１１１４）。

ここで、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４が変更されたので、次に、移動先のＭＭＥ１１０５は、基地局１１３６に対して、擬似的なハンドオーバによって、接続先のＳ−ＧＷ１０４を変更するよう要求する（１１１５）。

基地局１１３６は、接続先のＳ−ＧＷ１０４を変更する準備が完了したことを移動先のＭＭＥ１１０５に通知する（１１１６）。さらに、移動先のＭＭＥ１１０５は、移動元のＭＭＥ１１０４に、疑似的なハンドオーバの準備が完了したことを通知する（１１１７）。

次に、移動元のＭＭＥ１１０４は、擬似的なハンドオーバの開始を基地局１１３６に要求する（１１１８）。基地局１１３６は、擬似的なハンドオーバが完了したことを移動先のＭＭＥ１１０５に通知する（１１１９）。

次に、移動先のＭＭＥ１１０５は、移動元のＭＭＥ１１０４に対して、擬似的なハンドオーバが成功したことを通知し（１１２０）、移動元のＭＭＥ１１０４から応答を得る（１１２１）。移動先のＭＭＥ１１０５は、移動先のＳ−ＧＷ１１０７に対して、疑似的なハンドオーバが完了したことを通知する。さらに、移動先のＭＭＥ１１０５は、移動先のＳ−ＧＷ１１０７に対して、トンネルを設定するよう要求する（１１２２）。移動先のＳ−ＧＷ１１０７は、基地局１１３６と移動先のＳ−ＧＷ１１０７との間にトンネルを設定する。

移動先のＳ−ＧＷ１１０７は、Ｐ−ＧＷ１１０８に対して、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４が変更されたことを通知し、新たに設定されたトンネルの情報を通知する（１１２３）。Ｐ−ＧＷ１１０８は、トンネル情報を受信したことを移動先のＳ−ＧＷ１１０７に通知する（１１２４）。また、移動先のＳ−ＧＷ１１０７は、移動先のＭＭＥ１１０５にトンネルの作成に成功したことを通知する（１１２５）。

移動元のＭＭＥ１１０４は、移動元のＳ−ＧＷ１１０６に対して、収容されている移動端末１０１（ユーザ）を削除するよう要求する（１１２６）。移動元のＳ−ＧＷ１１０６は、収容されている移動端末１０１（ユーザ）を削除したことを移動元のＭＭＥ１１０４に通知する（１１２７）。ここで、収容されるＭＭＥ１０３が変更されたため、移動端末１０１は、基地局１１３６を経由して、位置登録（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）を要求する。（１１２８）。

移動先のＭＭＥ１１０５は、位置管理サーバ１１０９に移動端末１０１の位置登録要求を転送する（１１２９）。位置管理サーバ１１０９は、移動元のＭＭＥ１１０４に、移動端末１０１の情報を削除するよう要求する（１１３０）。移動元のＭＭＥ１１０４は、移動端末１０１の情報を削除し、移動端末１０１の情報を削除したことを位置管理サーバ１１０９に通知する（１１３１）。

位置管理サーバ１１０９は、移動端末１０１の位置登録が完了したこと、及び、新たに位置登録された移動端末１０１の情報を移動先のＭＭＥ１１０５に通知する（１１３２）。移動先のＭＭＥ１１０５は、位置登録が完了したことを基地局１１３６（移動端末１０１）に通知する（１１３３）。基地局１１３６は、通知を受信したことを移動先のＭＭＥ１１０５に通知する（１１３４）。

移動元のＭＭＥ１１０４、及び、移動元のＳ−ＧＷ１１０６は、収容された各移動端末１０１に対して、前述したＲｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理を繰り返すことによって、通信中の移動端末１０１を移動させる。さらに、アイドル状態の移動端末１０１を移動させた後、省電力状態に移行する（１１３５）。

第１の実施形態の移動体通信システムは、ＩＰＭＣ３０５及びＰＷＲ２０８を利用して電源を遮断することによって、省電力状態に移行してもよいし、ＣＰＵのクロックを低減又は停止し、スリープ状態にすることによって、省電力状態に移行してもよい。また、マルチコアプロセッサを用いている場合には、稼動するコアの数を削減することによって、省電力状態に移行してもよい。

なお、第１の実施形態では、通信中の移動端末１０１を収容し直す例を示したが、移動端末１０１がアイドル状態の場合には、一度、呼び出し処理（ページング）を実行することによって、移動端末１０１をアクティブ状態にした後、前述した擬似的なハンドオーバの処理によって、収容されているＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４を変更する。アイドル状態の移動端末１０１を収容し直す処理については、図１５を用いて後述する。

図１３は、本発明の第１の実施形態の稼動状態運用及び省電力状態運用のブレードサーバを示す説明図である。

図１３では、稼動状態運用（ａ）のブレードサーバ、及び、省電力状態運用（ｂ）のブレードサーバを表した。ＣＰＵブレード１３０１は、稼動状態のＣＰＵブレード２０１である。ＣＰＵブレード１３０２は、省電力状態のＣＰＵブレード２０１である。稼動状態運用（ａ）では、すべてのブレードが稼動状態である。省電力状態運用（ｂ）では、ＣＰＵブレード１３０２は、ＣＰＵのクロックを低下させた状態、又は、クロックを停止したスリープの状態である。また、マルチコアプロセッサを用いている場合には、ＣＰＵブレード１３０２は、稼動するコアの数を削減した状態、又は、電源を処断した状態である。

なお、省電力状態運用（ｂ）は、省電力状態に移行するために、収容していたユーザを他のＣＰＵブレード２０１に移した後のブレードの運用状態、すなわち、図１１に示したステップ１１３５（図１２に示したステップ１２３５）以降の状態を表している。

図１４は、本発明の第１の実施形態の消費電力の推移の例を示す説明図である。

図１４では、図１３に示した稼動状態運用（ａ）から省電力状態運用（ｂ）に移行する過程において、ＣＰＵブレード２０１が順次省電力状態に移行する毎に消費電力が低下する様子を示した。消費電力１４０１は、図１３に示した稼動状態運用（ａ）における消費電力を示す。消費電力１４０２は、各ＣＰＵブレード２０１が収容ユーザ（移動端末１０１）を他のＣＰＵブレード２０１に移した後、図１３に示した省電力状態運用（ｂ）に移行した場合の消費電力を示す。

以上、説明したように、第１の実施形態によれば、移動体通信システムは、疑似的なハンドオーバの処理によって、アクティブ状態（通信中）の移動端末を一方の移動管理呼制御サーバから他方の移動管理呼制御サーバ（及び、一方のサービスゲートウェイ装置から他方のサービスゲートウェイ装置）に移動し、移動管理呼制御サーバ及びサービスゲートウェイ装置を省電力状態に移行することによって、消費電力を削減することができる。

また、基地局は、移動管理呼制御サーバ及びサービスゲートウェイ装置のプールテーブルに記載された重みパラメータによって、移動端末を収容する移動管理呼制御サーバ及びサービスゲートウェイ装置を適切に選択することができる。

＜実施形態２＞
以下に、ＭＭＥ１０３（及びＳ−ＧＷ１０４）として動作するＣＰＵブレード２０１に収容されているアイドル状態の移動端末１０１を、他のＣＰＵブレード２０１に収容し直す処理について説明する。

図１２は、本発明の第２の実施形態のアイドル状態の移動端末のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎの処理を示すシーケンス図である。

ＵＥ（移動端末）１２０１は、アイドル状態の移動端末１０１である。ｅＮｏｄｅＢ（基地局）１２０２は、移動端末１２０１と通信をする基地局１０２である。Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ１２０３は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ元（移動元）のＭＭＥ１０３である。Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ１２０４は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ先（移動先）のＭＭＥ１０３である。Ｓｏｕｒｃｅ Ｓ−ＧＷ１２０５は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ元（移動元）のＳ−ＧＷ１０４である。Ｔａｒｇｅｔ Ｓ−ＧＷ１２０６は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ先（移動先）のＳ−ＧＷである。Ｐ−ＧＷ１２０７は、移動端末１２０１にサービスを提供するＰ−ＧＷ１０７である。ＨＳＳ（位置管理サーバ）１２０８は、移動端末１２０１の位置を管理するサーバである。

はじめに、移動端末１２０１は、アイドル状態である（１２０９）。移動端末１２０１は、位置登録を定期的に実行するためのＰｅｒｉｏｄｉｃ ＴＡＵ Ｔｉｍｅｒを備える。移動端末１２０１は、このタイマがタイムアウトした場合には、位置登録を要求する。

移動端末１２０１及び基地局１２０２は、位置登録の処理のための無線リンクを設定する（１２１０）。移動端末１２０１は、基地局１２０２を経由して、移動元のＭＭＥ１２０３にＰｅｒｉｏｄｉｃ ＴＡＵ Ｔｉｍｅｒに設定された値に基づいて、定期的に位置登録を要求する（１２１１）。

移動元のＭＭＥ１２０３は、位置登録の要求を受けたことを、基地局１２０２を経由して移動端末１２０１に通知する。この場合、移動元のＭＭＥ１２０３は、次回のＰｅｒｉｏｄｉｃ ＴＡＵ Ｔｉｍｅｒの値を移動端末１２０１に通知する（１２１２）。

なお、移動元のＭＭＥ１２０３は、省電力状態に移行するタイミングが近づいた場合には、このＴｉｍｅｒの値を通常よりも小さい値に設定して、設定した値を移動端末１２０１に通知する。なお、あらかじめ省電力状態に移行する時刻が定められている場合には、所定のスケジュールに基づいて、タイマの値を変更してもよい。

移動端末１２０１は、前述した通知を受信すると、Ｐｅｒｉｏｄｉｃ ＴＡＵ Ｔｉｍｅｒの値を設定し、Ｔｉｍｅｒの値を設定したことを、基地局１２０２を経由して、移動元ＭＭＥ１２０３に通知する（１２１３）。

ＭＭＥ１０３として動作するＣＰＵブレード２０１（移動元のＭＭＥ１２０３及び移動先のＭＭＥ１２０４）は、電源を制御し省電力状態に入るＣＰＵブレード２０１を選択するために、負荷情報のメッセージを定期的に交換する（１２１４）。また、ＭＭＥ１０３（移動先のＭＭＥ１２０４）は、各Ｓ−ＧＷ１０４と負荷情報のメッセージを交換してもよい（１２１５）。

なお、負荷情報のメッセージは、各ＣＰＵブレード２０１の間で交換されるだけでなく、各ＣＰＵブレード２０１と監視管理制御ブレード２０３との間で交換されてもよい。ここで、交換される負荷情報のメッセージは、図８に示した負荷計測テーブル７０４の内容を含む。具体的には、ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレードの収容移動端末数８０２、一定時間の制御信号の信号処理数８０３、一定時間に実行されたページング回数８０４、無線通信中のアクティブユーザ数８０５、ＣＰＵ使用率８０６、及び、位置登録回数８０７等である。

次に、省電力状態への移行するＣＰＵブレード２０１が選択される（１２１６）。ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレード２０１は、各ＣＰＵブレード２０１の間で交換されている負荷情報に基づいて、各ＣＰＵブレード２０１の負荷の推定値を算出する。負荷の推定値は、ＣＰＵブレード２０１の一定時間の制御信号の処理数、一定時間に実行されたページングの回数、無線通信中のユーザ数、ＣＰＵの使用率の合計、及び、位置登録回数等に基づいて算出される。

次に、ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、自己の負荷の推定値が所定の閾値以下になった場合、又は、自己の負荷の推定値が他のＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）の負荷の推定値よりも相対的に最も低くなった場合には、省電力状態へ移行することを決定する（１２１４）。なお、監視管理制御ブレード２０３が、各ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）から取得した負荷情報のメッセージに基づいて、各ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）の負荷の推定値を算出し、算出された各負荷の推定値を比較して、最も低い負荷の推定値となるＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）を、省電力状態に移行するＣＰＵブレードとして選択してもよい（１１０２）。また、ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、自己が収容する移動端末１２０１が所定の数よりも少なくなった場合に、省電力状態に移行してもよい。

また、所定の時刻（例えば、深夜）に省電力状態に移行するＣＰＵブレードがあらかじめ定められていてもよい。また、監視管理制御ブレード２０３は、各ブレードから取得した負荷情報に基づいて、サーバ全体の負荷を推定し、推定された負荷が所定の閾値よりも低くなった場合には、あらかじめ定められたＣＰＵブレード２０１を省電力状態に移行させてもよい。省電力状態に移行するＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、すなわち、移動元のＭＭＥ１１０４である。

省電力状態へ移行するＣＰＵブレード２０１（すなわち、移動元のＭＭＥ１２０３）は、各基地局１２０２に対して、各基地局１２０２が備える図６に示したＭＭＥプールテーブル５０２から、自己のエントリを削除、又は、重みパラメータを「０」にするよう要求し、自己が収容先のＭＭＥ１０３として選択されないようにする（１２１７）。

これによって、移動元のＭＭＥ１２０３に収容されているアイドル状態の端末は、次回の位置登録時に他のＣＰＵブレード２０１（すなわち、移動先のＭＭＥ１２０４）に収容される。なお、ステップ１２１７に示したＭＭＥプールテーブル５０２の変更処理については、移動元のＭＭＥ１２０３が実行してもよいし、管理者の指示に基づき、監視管理制御ブレード２０３を管理する他のシステムが実行してもよい。

ここで、Ｐｅｒｉｏｄｉｃ ＴＡＵ Ｔｉｍｅｒがタイムアウトする（１２１８）と、移動端末１２０１は、位置登録を開始する。まず、移動端末１２０１は、基地局１２０２に位置登録の要求を送信する（１２１９）。この位置登録要求には、現時点で収容されている移動元のＭＭＥ１２０３から割り当てられたＧＵＴＩが含まれているため、基地局１２０２は、移動端末１２０１を収容しているＭＭＥ１２０３を特定することができる。

しかし、基地局１２０２が備えるＭＭＥプールテーブル５０２によると、省電力状態へ移行するＭＭＥ１２０３が選択されないようされている（１２１７）ため、基地局１２０２は、ＭＭＥプールテーブル５０２から新たなＭＭＥ、すなわち、移動先のＭＭＥ１２０４を選択し、選択された移動先のＭＭＥ１２０４に移動端末１２０１から送信された位置登録の要求を転送する（１２１９）。

新たに移動端末１２０１を収容する移動先のＭＭＥ１２０４は、移動元のＭＭＥ１２０３に、移動端末１２０１のＣｏｎｔｅｘｔ情報の送信を要求し（１２２０）、移動元のＭＭＥ１２０３から送信された移動端末１２０１のＣｏｎｔｅｘｔ情報を取得する（１２２１）。移動先のＭＭＥ１２０４は、移動元のＭＭＥ１２０３にＣｏｎｔｅｘｔ情報を取得したことを通知する（１２２２）。ここで、Ｃｏｎｔｅｘｔ情報とは、ＭＭＥ１２０４が移動端末１２０１を認証するために用いられる情報である。移動先のＭＭＥ１２０４は、取得したＣｏｎｔｅｘｔ情報に基づき、移動端末１２０１を認証し、収容する。

次に、移動先のＭＭＥ１２０４は、移動端末１２０１を収容しているＳ−ＧＷ１０４を変更する必要がある否かを判定する（１２２３）。Ｓ−ＧＷ１０４を変更する必要があると判定された場合には、Ｓ−ＧＷ１０４のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理を実行する。

なお、移動先のＭＭＥ１１０５は、ステップ１２１５において、各Ｓ−ＧＷ１０４から取得した負荷情報に基づいて、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を変更するか否か（Ｓ−ＧＷ１０４のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎが必要であるか）を判定する。また、監視管理制御ブレード２０３、又は、稼動状態であるＭＭＥ１０３が、各Ｓ−ＧＷ１０４から取得した負荷情報に基づいて、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を変更するか否かを判定してもよい。また、所定のスケジュールによって、省電力状態に移行するＳ−ＧＷ１０４があらかじめ定められていてもよい。

なお、前述した各Ｓ−ＧＷ１０４の負荷情報は、図１０に示したＳ−ＧＷ１０４の負荷計測テーブルの内容を含む。具体的には、Ｓ−ＧＷ名１００１、収容移動端末数１００２、一定時間内の制御信号の信号処理数１００３、無線通信中のアクティブユーザ数１００４、一定時間内のＣＰＵ使用率１００５、一定時間内の転送パケット数１００６、及び、一定時間内の転送バイト数１００７等である。

次に、移動先のＭＭＥ１２０４は、Ｓ−ＧＷ１０４のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎを実行する場合には、移動先のＳ−ＧＷ１２０６に対して、新たに移動端末１２０１を収容するよう要求し、また、基地局１２０２と移動先のＳ−ＧＷ１２０６との間にトンネルに設定するよう要求する（１２２４）。

移動先のＳ−ＧＷ１２０６は、Ｐ−ＧＷ１２０７に対して、移動端末１２０１を収容するＳ−ＧＷ１０４が変更されたことを通知し、新たなトンネル情報を通知する（１２３６）。Ｐ−ＧＷ１２０７は、新たなトンネル情報を受信したことをＳ−ＧＷ１２０６に通知する（１２２５）。移動先のＳ−ＧＷ１２０６は、移動先のＭＭＥ１２０４にトンネルの作成が成功したことを通知する（１２２６）。

次に、移動先のＭＭＥ１２０４は、位置管理サーバ１２０８に移動端末１２０１の位置登録を要求する（１２２７）。位置管理サーバ１２０８は、移動元のＭＭＥ１２０３に移動端末１２０１の情報を削除するよう要求する（１２２８）。移動元のＭＭＥ１２０３は、移動端末１２０１の情報を削除し、移動端末１２０１の情報を削除したことを位置管理サーバ１２０８に通知する（１２２９）。

位置管理サーバ１２０８は、位置登録が完了したこと、及び、新たに登録された移動端末１２０１の情報を移動先のＭＭＥ１２０４に通知する（１２３０）。次に、移動元のＭＭＥ１２０３は、移動元のＳ−ＧＷ１２０５に対して、移動端末１２０１のトンネル用のエントリを削除するよう要求する（１２３３）。移動元のＳ−ＧＷ１２０５は、移動端末１２０１のトンネル用のエントリを削除し、削除の処理が完了したことを移動元のＭＭＥ１２０３に通知する（１２３４）。

次に、移動先のＭＭＥ１２０４は、基地局１２０２を経由して移動端末１２０１に、位置登録が完了したことを通知する（１２３１）。移動端末１２０１は、前述した通知を受信したことを通知する（１２３２）。移動元のＭＭＥ１２０３（又は、移動元のＳ−ＧＷ１２０５）は、前述した処理を繰り返すことによって、自己に収容されている移動端末１２０１を他のＭＭＥ１０３（又はＳ−ＧＷ１０４）に移動した後、省電力状態に移行する（１２３５）。

なお、第２の実施形態の移動体通信システムは、第１の実施形態と同様に、ＩＰＭＣ３０５及びＰＷＲ２０８を用い電源を遮断することによって、省電力状態に移行してもよいし、ＣＰＵのクロックを低減又は停止し、スリープ状態にすることによって、省電力状態に移行してもよい。また、マルチコアプロセッサを用いている場合には、稼動するコアの数を削減することによって、省電力状態に移行してもよい。

以上、説明したように、第２の実施形態によれば、省電力状態に移行する移動管理呼制御サーバは、ＴＡＵタイマの値を変更することによって、アイドル状態の移動端末からの位置登録要求の間隔が短くすることができる。移動体通信システムは、アイドル状態の移動端末からの位置登録の要求を利用することによって、移動端末を収容する移動管理呼制御サーバ（及びサービスゲートウェイ装置）を変更することができる。また、基地局は、第１の実施形態の効果と同様に、移動管理呼制御サーバ及びサービスゲートウェイ装置のプールテーブルに記載された重みパラメータによって、移動端末を収容する移動管理呼制御サーバ（又は、サービスゲートウェイ装置）を選択することができる。また、移動体通信システムは、第１の実施形態の効果と同様に、移動管理呼制御サーバ及びサービスゲートウェイ装置を省電力状態に移行することによって、消費電力を削減することができる。

＜実施形態３＞
以下に、基地局１０２から送信される報知チャネル（ＢＣＣＨ：ブロードキャストチャネル）に含まれるＴＡＩ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ ＩＤ）を変化させることによって、ＭＭＥ１０３（及びＳ−ＧＷ１０４）として動作する各ＣＰＵブレード２０１に収容されるアイドル状態の移動端末１０１を、他のＣＰＵブレード２０１に移動する処理について説明する。

図１５は、本発明の第３の実施形態のアイドル状態の移動端末のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎの処理を示すシーケンス図である。

ＵＥ（移動端末）１５０１は、受信した報知チャネルに含まれるＴＡＩ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ ＩＤ）の変化に基づいて、位置登録を実行する移動端末１０１である。ｅＮｏｄｅＢ（基地局）１５０２は、報知チャネルのＴＡＩを変化させる基地局１０２である。Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ１５０３は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ元（移動元）のＭＭＥ１０３である。Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ１５０４は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ先（移動先）のＭＭＥ１０３である。Ｓｏｕｒｃｅ Ｓ−ＧＷ１５０５は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ元（移動元）のＳ−ＧＷ１０４である。Ｔａｒｇｅｔ Ｓ−ＧＷ１５０６は、Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ先（移動先）のＳ−ＧＷ１０４である。Ｐ−ＧＷ１５０７は、移動端末１５０１にサービスを提供するＰ−ＧＷ１０７である。ＨＳＳ（位置管理サーバ）１５０８は、移動端末１５０１の位置を管理するサーバである。

移動端末１５０１は、収容されているＭＭＥ１５０３への位置登録（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）時に、ＭＭＥ１５０３から、ＴＡＩ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ ＩＤ）を含むＴＡリスト（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｌｉｓｔ）を取得する。また、基地局１５０２は、報知チャネルによって、Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ内に位置する移動端末１５０１にＴＡＩを送信する。

移動端末１５０１は、基地局１５０２から受信した報知チャネルに含まれるＴＡＩが、自己が備えるＴＡリストに含まれていない場合には、新たに位置登録を要求する。例えば、移動端末１５０１は、アイドル状態から復帰した場合、基地局１５０２からの報知チャネルに含まれるＴＡＩによって、別のＴｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａに移動したことを知り、新たに位置登録を要求する。

移動端末１５０１は、無線通信をしていないアイドル状態において、基地局１５０２から送信された報知チャネル情報を定期的に受信している（１５０９）。また、ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレード２０１は、相互に、負荷情報のメッセージを定期的に交換する（１５１０）。なお、負荷情報のメッセージは、各ＣＰＵブレード２０１の間で交換されるだけでなく、各ＣＰＵブレード２０１と監視管理制御ブレード２０３との間で交換されてもよい。

ここで、交換される負荷情報のメッセージは、図８に示した負荷計測テーブル７０４の内容を含む。具体的には、ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレードの収容移動端末数８０２、一定時間の制御信号の信号処理数８０３、一定時間に実行されたページング回数８０４、無線通信中のアクティブユーザ数８０５、ＣＰＵ使用率８０６、及び、位置登録回数８０７等である。負荷情報のメッセージは、省電力状態に移行するＣＰＵブレード２０１を選択するために用いられる。また、ＭＭＥ１０３（移動先のＭＭＥ１１０５）は、各Ｓ−ＧＷ１０４と負荷情報のメッセージを交換してもよい（１５１１）。

ＭＭＥ１０３として動作する各ＣＰＵブレード２０１は、各ＣＰＵブレード２０１の間で交換されている負荷情報に基づいて、各ＣＰＵブレード２０１の負荷の推定値を算出する。負荷の推定値は、ＣＰＵブレード２０１の一定時間の制御信号の処理数、一定時間に実行されたページングの回数、無線通信中のユーザ数、ＣＰＵの使用率の合計、及び、位置登録回数等に基づいて算出される。

次に、ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、自己の負荷の推定値が所定の閾値以下になった場合、又は、自己の負荷の推定値が他のＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）の負荷の推定値よりも相対的に最も低くなった場合には、省電力状態へ移行することを決定する（１５１２）。なお、監視管理制御ブレード２０３が、各ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）から取得した負荷情報のメッセージに基づいて、各ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）の負荷の推定値を算出し、算出された各負荷の推定値を比較して、最も低い負荷の推定値となるＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）を、省電力状態に移行するＣＰＵブレードとして選択してもよい（１５１２）。また、ＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、自己が収容する移動端末１５０１が所定の数よりも少なくなった場合に、省電力状態に移行してもよい。

また、所定の時刻（例えば、深夜）に省電力状態に移行するＣＰＵブレードがあらかじめ定められていてもよい。また、監視管理制御ブレード２０３は、各ブレードから取得した負荷情報に基づいて、サーバ全体の負荷を推定し、推定された負荷が所定の閾値よりも低くなった場合には、あらかじめ定められたＣＰＵブレード２０１を省電力状態に移行させてもよい。省電力状態に移行するＣＰＵブレード２０１（ＭＭＥ１０３）は、すなわち、移動元のＭＭＥ１５０３である。

移動元のＭＭＥ１５０３は、各基地局１５０２に対して、各基地局１５０２が備えるＭＭＥプールテーブル５０２から、自己のエントリを削除、又は、重みパラメータを０にするよう要求し、自己が収容先のＭＭＥ１０３として選択されないようにする（１５１３）。

これによって、移動元のＭＭＥ１５０３に収容されているアイドル状態の移動端末１０１は、次回の位置登録がなされる時に他のＣＰＵブレード２０１（例えば、移動先のＭＭＥ１５０４）に収容される。なお、ステップ１５１３に示したＭＭＥプールテーブル５０２の変更処理については、移動元のＭＭＥ１５０３が実行してもよいし、監視管理制御ブレード２０３等を管理する他のシステムが管理者の指示に基づいて実行してもよい。

次に、基地局１５０２は、報知チャネルに含まれるＴＡＩの値を、移動端末１５０１に備えられたＴＡリストに割り当てられている値とは違う値に変更する（１５１５）。なお、ステップ１５１５の処理については、監視管理制御ブレード２０３を運用及び管理するシステムが管理者の指示に基づいて実行してもよい。基地局１５０２は、変更されたＴＡＩを含む報知チャネルを送信する（１５１６）。

移動端末１５０１は、変更されたＴＡＩを含む報知チャネルを受信する。報知チャネルに含まれるＴＡＩが自己に備えられたＴＡリストに含まれていないＴＡＩである場合には、移動端末１５０１は、基地局１５０２に位置登録の要求を送信する（１５１７）。

この位置登録の要求には、現時点で収容されている移動元のＭＭＥ１５０３から割り当てられたＧＵＴＩが含まれているため、基地局１５０２は、移動端末１５０１を収容しているＭＭＥ１５０３を特定することができる。しかし、基地局１５０２が備えるＭＭＥプールテーブル５０２によると、省電力状態へ移行するＭＭＥ１５０３が選択されないよう設定されている（１５１３）。したがって、基地局１５０２は、ＭＭＥプールテーブル５０２から新たなＭＭＥ１０３、すなわち、移動先のＭＭＥ１５０４を選択し、選択された移動先のＭＭＥ１５０４に移動端末１５０１から送信された位置登録の要求を転送する（１５１８）。

新たに移動端末１５０１を収容する移動先のＭＭＥ１５０４は、移動元のＭＭＥ１５０３に、移動端末１５０１のＣｏｎｔｅｘｔ情報の送信を要求し（１５１９）、移動元のＭＭＥ１５０３から送信された移動端末１５０１のＣｏｎｔｅｘｔ情報を取得する（１５２０）。移動先のＭＭＥ１５０４は、移動元のＭＭＥ１５０３にＣｏｎｔｅｘｔ情報を受信したことを通知する（１５２１）。移動先のＭＭＥ１５０４は、取得したＣｏｎｔｅｘｔ情報に基づいて、移動端末１５０１を認証し、収容する。

次に、移動先のＭＭＥ１５０４は、移動端末１５０１を収容しているＳ−ＧＷ１０４を変更する必要がある否かを判定する（１５２２）。Ｓ−ＧＷ１０４を変更する必要があると判定された場合には、Ｓ−ＧＷ１０４のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理を実行する。なお、移動先のＭＭＥ１５０４は、ステップ１５１１において各Ｓ−ＧＷ１０４から取得した負荷情報に基づいて、移動端末１５０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を変更するか否かを判定する。

また、監視管理制御ブレード２０３、又は、稼動状態であるＭＭＥ１０３が、各Ｓ−ＧＷ１０４から取得した負荷情報に基づいて、移動端末１０１を収容するＳ−ＧＷ１０４を変更するか否かを判定してもよい。また、所定のスケジュールによって、省電力状態に移行するＳ−ＧＷ１０４があらかじめ定められていてもよい。

なお、前述した各Ｓ−ＧＷ１０４の負荷情報は、図１０に示したＳ−ＧＷ１０４の負荷計測テーブルの内容を含む。具体的には、Ｓ−ＧＷ名１００１、収容移動端末数１００２、一定時間内の制御信号の信号処理数１００３、無線通信中のアクティブユーザ数１００４、一定時間内のＣＰＵ使用率１００５、一定時間内の転送パケット数１００６、及び、一定時間内の転送バイト数１００７等である。

移動先のＭＭＥ１５０４は、Ｓ−ＧＷ１０４のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎを実行する場合には、移動先のＳ−ＧＷ１５０６に対して、新たに移動端末１５０１を収容するよう要求し、また、基地局１５０２と移動先のＳ−ＧＷ１５０６との間にトンネルに設定するよう要求する（１５２３）。

移動先のＳ−ＧＷ１５０６は、Ｐ−ＧＷ１５０７に対して、Ｓ−ＧＷ１０４が変化したことを通知し、新たなトンネル情報を通知する（１５２４）。Ｐ−ＧＷ１５０７は、トンネル情報を受信したことをＳ−ＧＷ１５０６に通知する（１５２５）。移動先のＳ−ＧＷ１５０６は、トンネルの作成が成功したことを移動先のＭＭＥ１５０４に通知する（１５２６）。

次に、移動先のＭＭＥ１５０４は、位置管理サーバ１５０８に移動端末１５０１の位置登録を要求する（１５２７）。位置管理サーバ１５０８は、移動元のＭＭＥ１５０３に移動端末１５０１の情報を削除するよう要求する（１５２８）。移動元のＭＭＥ１５０３は、移動端末１５０１の情報を削除し、移動端末１５０１の情報を削除したことを位置管理サーバ１５０８に通知する（１５２９）。

位置管理サーバ１５０８は、移動端末１５０１の位置登録が完了したこと、及び、新たに登録された移動端末１５０１の情報を移動先のＭＭＥ１５０４に通知する（１５３０）。

次に、移動元のＭＭＥ１５０３は、移動元のＳ−ＧＷ１５０５に対して、移動端末１５０１のトンネル用のエントリを削除するよう要求する（１５３１）。移動元のＳ−ＧＷ１５０５は、移動端末１５０１のトンネル用のエントリを削除し、削除の処理が完了したことを移動元のＭＭＥ１５０３に通知する（１５３２）。

次に、移動先のＭＭＥ１５０４は、基地局１５０２を経由して、位置登録が完了したことを移動端末１５０１に通知する（１５３３）。

移動端末１５０１は、位置登録が完了した旨の通知を受信したことを移動先のＭＭＥ１５０４に通知する（１５３４）。

移動元のＭＭＥ１５０３（又は移動元のＳ−ＧＷ１５０５）は、前述した処理を繰り返すことによって、自己に収容されている移動端末１５０１を他のＭＭＥ１０３（又はＳ−ＧＷ１０４）に移動した後、省電力状態に移行する（１５３５）。

なお、第３の実施形態の移動体通信システムは、第１の実施形態と同様に、ＩＰＭＣ３０５及びＰＷＲ２０８を用い電源を遮断することによって、省電力状態に移行してもよいし、ＣＰＵのクロックを低減又は停止し、スリープ状態にすることによって、省電力状態に移行してもよい。また、マルチコアプロセッサを用いている場合には、稼動するコアの数を削減することによって、省電力状態に移行してもよい。

以上、説明したように、第３の実施形態によれば、基地局は、移動端末が備えるＴＡ（トラッキングエリア）リストに含まれないＴＡＩをトラッキングエリア内のアイドル状態の移動端末に通知することによって、アイドル状態の移動端末に新たに位置登録の要求をさせることができる。また、移動体通信システムは、第２の実施形態の効果と同様に、アイドル状態の移動端末からの位置登録の要求を利用することによって、移動端末を収容する移動管理呼制御サーバ（及び、サービスゲートウェイ装置）を変更することができる。

また、基地局は、第１の実施形態の効果と同様に、移動管理呼制御サーバ及びサービスゲートウェイ装置のプールテーブルに記載された重みパラメータによって、移動端末を収容する移動管理呼制御サーバ（又は、サービスゲートウェイ装置）を選択することができる。また、移動体通信システムは、第１の実施形態の効果と同様に、移動管理呼制御サーバ及びサービスゲートウェイ装置を省電力状態に移行することによって、消費電力を削減することができる。

＜実施形態４＞
以下に、省電力状態にあるＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４が稼動状態に移行する場合の処理について説明する。

図１６は、本発明の第４の実施形態の省電力状態から稼動状態への移行を示すシーケンス図である。

ｅＮｏｄｅＢ（基地局）１６０１は、基地局１０２である。基地局１６０１は、移動端末１０１の収容先として、省電力状態のＭＭＥ１０３を選択していない。Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ１６０２は、ＭＭＥ１０３として動作する稼動状態のＣＰＵブレード１３０１（図１３参照）である。Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ１６０３は、ＭＭＥ１０３として動作する省電力状態のＣＰＵブレード１３０２（図１３参照）である（１６０８）。

ＭＭＥ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（監視管理制御ブレード）１６０４は、ＭＭＥ１０３を管理する監視管理制御ブレード２０３である。Ｓｏｕｒｃｅ Ｓ−ＧＷ１６０５は、Ｓ−ＧＷ１０４として動作する稼動状態のＣＰＵブレード１３０１（図１３参照）である。Ｔａｒｇｅｔ Ｓ−ＧＷ１６０６は、Ｓ−ＧＷ１０４として動作する省電力状態のＣＰＵブレード１３０２（図１３参照）である（１６０９）。Ｓ−ＧＷ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（監視管理制御ブレード）１６０７は、Ｓ−ＧＷ１０４を管理する監視管理制御ブレード２０３である。

はじめに、ＭＭＥ１６０３は、省電力状態にある（１６０８）。Ｓ−ＧＷ１６０６は、省電力状態にある（１６０９）。監視管理制御ブレード１６０４は、稼動中のＭＭＥ１６０２から負荷情報を取得する（１６１０）。

ここで、取得する負荷情報は、図８に示した負荷計測テーブル７０４の内容を含む。具体的には、稼動状態のＭＭＥ１６０２として動作する各ＣＰＵブレードの収容移動端末数８０２、一定時間の制御信号の信号処理数８０３、一定時間に実行されたページング回数８０４、無線通信中のアクティブユーザ数８０５、ＣＰＵ使用率８０６、及び、位置登録回数８０７等である。

監視管理制御ブレード１６０４は、取得した負荷情報に基づいて、ブレード全体の負荷の推定値、及び、各ＣＰＵブレード２０１の負荷の推定値をそれぞれ算出し、算出された全体の負荷の推定値が所定の閾値を超えた場合、又は、特定のＭＭＥ１０３として動作するＣＰＵブレード２０１の負荷の推定値が所定の閾値を超えた場合には、省電力状態で運用しているＭＭＥ１０３を稼動状態へ移行させることを決定する。また、稼動状態へ移行されるＭＭＥ１６０３に対して、稼動状態に移行することを通知する（１６１２）。なお、監視管理制御ブレード１６０４は、あらかじめ設定されたスケジュールに基づいて、所定のＣＰＵブレード２０１を省電力状態から稼動状態に移行させてもよい。

なお、監視管理制御ブレード１６０４は、省電力状態から稼動状態へ移行する場合には、ＩＰＭＣ３０５及びＰＷＲ２０８を用いて電源を起動してもよいし、低減又は停止されているＣＰＵのクロックを通常のクロックに戻してもよい。また、マルチコアプロセッサを用いている場合には、削減されたコア数を通常のコア数に戻してもよい。ＭＭＥ１６０３は、監視管理制御ブレード１６０４からの通知に基づき、省電力状態から稼動状態へ移行する（１６１３）。

稼動状態になったＭＭＥ１６０３は、基地局１６０１に対して、自己をＭＭＥプールテーブル５０２に追加するよう要求する（１６１４）。基地局１６０１は、ＭＭＥプールテーブル５０２に稼動状態になったＭＭＥ１６０３のエントリを追加し、追加が完了したことをＭＭＥ１６０３に通知する（１６１５）。なお、監視管理制御ブレード１６０４を運用及び管理するシステムが、管理者の指示に基づいて、ＭＭＥプールテーブル５０２を変更してもよい。また、基地局１６０１は、ＭＭＥプールテーブル５０２に記載されたＭＭＥ１６０３の重みパラメータが「０」である場合には、重みパラメータを正の値に変更し、ＭＭＥ１６０３が移動端末１０１の収容先として選択されるようにしてもよい。

一方、監視管理制御ブレード１６０７は、稼動中のＳ−ＧＷ１６０５から負荷情報を取得する（１６１１）。負荷情報は、図１０に示したＳ−ＧＷ１０４の負荷計測テーブル９０３の内容を含む。具体的には、Ｓ−ＧＷ１００１、収容移動端末数１００２、一定時間内の制御信号の処理数１００３、無線通信中のアクティブユーザ数１００４、一定時間内のＣＰＵ使用率１００５、一定時間内の転送パケット数１００６、及び、一定時間内の転送バイト数１００７等である。

監視管理制御ブレード１６０７は、取得した負荷情報に基づいて、ブレード全体の負荷の推定値、及び、各ＣＰＵブレード２０１の負荷の推定値をそれぞれ算出し、算出された全体の負荷の推定値が所定の閾値を超えた場合、又は、特定のＳ−ＧＷ１０４として動作するＣＰＵブレード２０１の負荷の推定値が所定の閾値を超えた場合には、省電力状態で運用しているＳ−ＧＷ１０４を稼動状態へ移行することを決定する（１６１６）。なお、監視管理制御ブレード１６０４は、あらかじめ設定されたスケジュールに基づいて、所定のＳ−ＧＷ１０４を省電力状態から稼動状態に移行させてもよい。

監視管理制御ブレード１６０７は、Ｓ−ＧＷ１０４を省電力状態から稼動状態へ移行する場合には、ＩＰＭＣ３０５及びＰＷＲ２０８を用いて電源を起動してもよいし、低減又は停止されているＣＰＵのクロックを通常のクロックに戻してもよい。また、マルチコアプロセッサを用いている場合には、削減されたコア数を通常のコア数に戻してもよい。

稼動状態になったＳ−ＧＷ１６０６は、稼動状態のＭＭＥ１６０３及び１６０４に対して、自己を割り当ての対象とするよう要求する（１６１７）。割り当ての対象の追加の要求を受けたＭＭＥ１６０３及びＭＭＥ１６０４は、Ｓ−ＧＷ１６０６を割当て対象に追加し、Ｓ−ＧＷ１６０６を割り当て対象に追加したことをＳ−ＧＷ１６０６に通知する（１６１８）。なお、監視管理制御ブレード１６０７を運用及び管理するシステムがステップ１６１７の処理を実行してもよい。

以上、説明したように、第４の実施形態によれば、省電力状態から稼動状態に移行した移動管理呼制御サーバは、基地局が備える移動管理呼制御サーバのプールテーブルに自己のエントリを追加、又は、プールテーブルに記載された重みパラメータを変更することにっよって、新たに自己を移動端末の収容先とすることができる。また、移動管理呼制御サーバは、省電力状態から稼動状態に移行したサービスゲートウェイ装置のエントリを自己が備えるプールテーブルに追加することによって、稼動状態に移行したサービスゲートウェイ装置を移動端末に割り当てることができる。

＜実施形態５＞
以下に、ＭＭＥ１０３が省電力状態に移行する場合の処理について説明する。

図１７は、本発明の第５の実施形態のＭＭＥの省電力状態への移行の処理を示すフローチャートである。

まず、ＭＭＥ１０３として動作するＣＰＵブレード２０１は、他のＭＭＥ１０３と相互に交換した負荷状態、又は、監視管理制御ブレード２０３からの要求に基づき、省電力状態へ移行するか否かを判定する（１７０１）。

ステップ１７０１において、省電力状態へ移行すると判定された場合には、ＭＭＥ１０３は、基地局１０２に対してＭＭＥプールテーブル５０２から自己のエントリを削除するよう要求する（１７０２）。

次に、ＭＭＥ１０３は、収容されている移動端末１０１のうち、無線通信中である移動端末１０１があるか否かを判定する（１７０３）。

ステップ１７０３において、無線通信中の移動端末１０１があると判定された場合には、通信中である移動端末１０１を選択し（１７０４）、選択された移動端末１０１に対して、収容ユーザ移動機能７０５（図７参照）によって擬似的なハンドオーバの処理を実行し（１７０５）、通信中の移動端末１０１を他のＭＭＥ１０３へ収容し直す。ステップ１７０４から１７０５までの処理を、通信中のすべての移動端末１０１（ユーザ）を他のＭＭＥ１０３に収容し終わるまで繰り返す。

一方、ステップ１７０３において、無線通信中の移動端末１０１があると判定された場合には、次に、ＭＭＥ１０３は、位置登録を要求する移動端末１０１端末があるか否かを判定する（１７０６）。

ステップ１７０６において、位置登録を要求する移動端末１０１があると判定された場合には、ＭＭＥ１０３は、収容ユーザ移動機能７０５（図７参照）を用い、移動端末１０１の位置登録の処理を利用して、移動端末１０１を他のＭＭＥ１０３に収容する（１７０７）。

ステップ１７０６において、位置登録を要求する移動端末１０１がないと判定された場合には、ＭＭＥ１０３は、収容されている移動端末１０１のうち、アイドル状態である移動端末１０１があるか否かを判定する（１７０８）。

ステップ１７０８において、アイドル状態である移動端末１０１があると判定された場合には、ＭＭＥ１０３は、アイドル状態である移動端末１０１を選択し（１７０９）、選択された移動端末１０１に対して、ページングを実行する（１７１０）。ページングによって通信中の状態になった移動端末１０１に対しては、前述したステップ１７０４及び１７０５によって、他のＭＭＥ１０３へのＲｅｌｏｃａｔｉｏｎが実行される。

ステップ１７０８において、アイドル状態である移動端末１０１がないと判定された場合、例えば、ステップ１７０９及び１７１０のページングを繰り返しても収容する移動端末１０１が応答しない場合には、ＭＭＥ１０３は、該当する移動端末１０１を管理する位置管理サーバから移動端末１０１の情報を削除するよう要求し（１７１１）、省電力状態に移行する（１７１２）。

以上、説明したように、第５の実施形態によれば、省電力状態に移行する移動管理呼制御サーバは、疑似的なハンドオーバの処理によって、アクティブ状態（通信中）の移動端末を他の移動管理呼制御サーバに収容し直すことができる。また、位置登録の処理を利用することによって、アイドル状態の移動端末を他の移動管理呼制御サーバに収容し直すことができる。

本発明の一実施形態は、移動体通信ネットワークのトラヒック量等の負荷に応じて、稼動するノードの構成を変化させることによって、消費電力を削減する。

本発明の第１の実施形態の移動体通信システムの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のブレード型サーバの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＣＰＵブレードの構成の例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の基地局の例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の基地局のソフトウェアの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＭＭＥプールテーブルの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＭＭＥのソフトウェアの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＭＭＥの負荷計測テーブルの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷのソフトウェアの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷの負荷計測テーブルの構成の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のアクティブ状態の移動端末のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎの処理を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態のアイドル状態の移動端末のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎの処理を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態の稼動状態及び省電力運用のブレードサーバを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の消費電力の推移の例を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態のアイドル状態の移動端末のＲｅｌｏｃａｔｉｏｎの処理を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態の省電力状態から稼動状態への移行を示すシーケンス図である。 本発明の第５の実施形態のＭＭＥの省電力状態への移行の処理を示すフローチャートである。

１０１ 移動端末
１０２ 基地局
１０３ 移動管理呼制御サーバ
１０４ サービスゲートウェイ装置
１０５ ＭＭＥプール
１０６ Ｓ−ＧＷプール
１０７ パケットデータネットワークゲートウェイ装置
２０１ ＣＰＵブレード
２０２ スイッチブレード
２０３ 監視管理制御ブレード
２０４ 電源供給部
２０５ ブレード筐体
２０６ スイッチ用配線
２０７ マネジメントバス
３０１ ＣＰＵ
３０２ メモリ
３０３ 補助記憶装置
３０４ ネットワークインタフェース
３０５ ＩＭＰＣ
３０６ バス
３０７ 電源リレー
４０１ ＣＰＵ
４０２ メモリ
４０３ ネットワークインタフェース
４０４ 補助記憶装置
４０５ モデム
４０６ アンプ
４０７ アンテナ
６０１ ＭＭＥ名
６０２ ＭＭＥ識別子
６０３ ＩＰアドレス
６０４ 重みパラメータ
８０１ ＭＭＥ名
８０２ 収容移動端末数
８０３ 制御信号処理数
８０４ ページング回数
８０５ アクティブユーザ数
８０６ ＣＰＵ使用率
１００１ Ｓ−ＧＷ名
１００２ 収容移動端末数
１００３ 制御信号処理数
１００４ アクティブユーザ数
１００５ ＣＰＵ使用率
１００６ 転送パケット数
１００７ 転送バイト数

Claims (18)

1. 複数の移動端末が接続される基地局と、位置登録の要求に基づいて前記移動端末を収容する複数の呼制御サーバと、を備える移動体通信システムであって、
   前記複数の呼制御サーバは、少なくとも第１呼制御サーバと第２呼制御サーバとを含み、
   前記第１呼制御サーバは、
   前記基地局と前記第１呼制御サーバとの間の制御信号の処理量に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷を計算し、
   前記計算された負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、又は、前記第１呼制御サーバに収容されている移動端末の数と所定の数との比較結果に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷が低いと判定された場合、前記第１呼制御サーバに収容されている前記移動端末に位置登録の要求を送信させ、
   前記基地局は、
   前記移動端末から送信された位置登録の要求を受けた場合、前記複数の呼制御サーバの中から前記移動端末が新たに収容される第２呼制御サーバを選択し、
   前記選択された第２呼制御サーバに前記位置登録の要求を転送し、
   前記第２呼制御サーバは、前記転送された位置登録の要求を受けた場合、前記移動端末を収容し、
   前記第１呼制御サーバは、前記移動端末が前記第２呼制御サーバに収容された後、省電力状態に移行することを特徴とする移動体通信システム。
2. 前記第１呼制御サーバは、前記計算された負荷に基づく代わりに、所定の時刻になった場合、前記第１呼制御サーバに収容されている前記移動端末に位置登録の要求を送信させることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
3. 前記制御信号は、前記基地局から前記移動端末に送信されるページング信号であって、
   前記第１呼制御サーバは、前記ページング信号の処理量に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷を計算することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
4. 前記制御信号は、前記移動端末から送信される位置登録の要求の信号であって、
   前記第１呼制御サーバは、前記位置登録の要求の処理量に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷を計算することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
5. 前記第２呼制御サーバは、前記移動端末が前記第１呼制御サーバから前記第２呼制御サーバへハンドオーバすることによって、前記第１呼制御サーバに収容されている前記移動端末を収容することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
6. 前記移動端末は、所定の周期に従って、前記位置登録の要求を前記基地局に送信し、
   前記第１呼制御サーバは、前記計算された第１呼制御サーバの負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、又は、前記第１呼制御サーバに収容されている移動端末の数と所定の数との比較結果に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷が低いと判定された場合、前記所定の周期より短い周期を設定することによって、前記第１呼制御サーバに収容されている移動端末に、前記位置登録の要求を送信させることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
7. 前記移動端末は、前記基地局から送信される位置登録エリアの識別子の情報を記憶し、
   前記第１呼制御サーバは、前記計算された第１呼制御サーバの負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、又は、前記第１呼制御サーバに収容されている移動端末の数と所定の数との比較結果に基づいて、前記第１呼制御サーバの負荷が低いと判定された場合、前記基地局が送信する位置登録エリアの識別子を前記移動端末に記憶される位置登録エリアの識別子とは別の識別子に設定することによって、前記第１呼制御サーバに収容されている移動端末に、前記位置登録の要求を送信させることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
8. 前記各基地局は、
   前記計算された負荷の情報を含む前記複数の呼制御サーバの管理情報を管理し、
   前記移動端末から送信された位置登録の要求を受けた場合、前記管理情報に含まれる負荷の情報に基づいて、前記複数の呼制御サーバの中から前記第２呼制御サーバを選択することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
9. 前記第１呼制御サーバは、前記省電力状態に移行した後、稼働状態である前記呼制御サーバの負荷が所定の閾値以上になった場合、又は、所定の時刻になった場合、稼動状態に移行することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
10. 前記各呼制御サーバは、ブレード型のサーバであって、
    前記各ブレード型のサーバは、相互に接続されることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
11. 複数の移動端末が接続される基地局と、位置登録の要求に基づいて前記移動端末を収容する呼制御サーバと、前記移動端末に転送されるパケットを前記基地局に転送する複数のアクセスゲートウェイ装置と、を備える移動体通信システムであって、
    前記複数のアクセスゲートウェイ装置は、少なくとも第１アクセスゲートウェイ装置と第２アクセスゲートウェイ装置とを含み、
    前記呼制御サーバは、
    前記第１アクセスゲートウェイ装置と前記基地局との間のトラヒック量に基づいて、前記第１アクセスゲートウェイ装置の負荷を計算し、
    前記計算された第１アクセスゲートウェイ装置の負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、又は、前記第１アクセスゲートウェイ装置に収容されている移動端末の数と所定の数との比較結果に基づいて、前記第１アクセスゲートウェイ装置の負荷が低いと判定された場合、前記第１アクセスゲートウェイ装置に収容されている前記移動端末を第２アクセスゲートウェイ装置に収容し、
    前記第１アクセスゲートウェイ装置は、前記移動端末が前記第２アクセスゲートウェイ装置に収容された後、省電力状態に移行することを特徴とする移動体通信システム。
12. 前記呼制御サーバは、前記アクセスゲートウェイ装置の負荷、及び、前記アクセスゲートウェイ装置に収容されている前記移動端末の数に基づく代わりに、所定の時刻になった場合、前記第１アクセスゲートウェイ装置に収容されている前記移動端末を第２アクセスゲートウェイ装置に収容することを特徴とする請求項１１に記載の移動体通信システム。
13. 前記呼制御サーバは、前記移動端末が前記第１アクセスゲートウェイ装置から前記第２アクセスゲートウェイ装置へハンドオーバすることによって、前記第１アクセスゲートウェイ装置に収容されている前記移動端末を前記第２アクセスゲートウェイ装置に収容することを特徴とする請求項１１に記載の移動体通信システム。
14. 前記移動端末は、所定の周期に従って、前記位置登録の要求を前記基地局に送信し、
    前記基地局は、前記移動端末から送信された位置登録の要求を受けた場合、前記受けた位置登録の要求を前記呼制御サーバに転送し、
    前記呼制御サーバは、前記転送された位置登録の要求を受けた場合、前記第１アクセスゲートウェイ装置に収容されている前記移動端末を第２アクセスゲートウェイ装置に収容することを特徴とする請求項１１に記載の移動体通信システム。
15. 前記第１アクセスゲートウェイ装置は、前記省電力状態に移行した後、稼働状態である前記アクセスゲートウェイ装置の負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記稼働状態であるアクセスゲートウェイ装置の負荷が高いと判定された場合、又は、所定の時刻になった場合、稼動状態に移行することを特徴とする請求項１１に記載の移動体通信システム。
16. 前記各呼制御サーバ及び前記各アクセスゲートウェイ装置は、ブレード型のサーバであって、
    前記各ブレード型のサーバは、相互に接続されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体通信システム。
17. 複数の移動端末を接続する複数の基地局と接続され、位置登録の要求に基づいて前記移動端末を収容する呼制御サーバであって、
    他の呼制御サーバと接続されるインタフェースと、プロセッサと、メモリと、を備え、
    前記基地局と前記呼制御サーバとの間の制御信号の処理量に基づいて、前記呼制御サーバの負荷を計算し、
    前記計算された負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、又は、前記呼制御サーバに収容されている移動端末の数と所定の数との比較結果に基づいて、前記呼制御サーバの負荷が低いと判定された場合、前記収容されている移動端末に位置登録の要求を送信させ、
    前記移動端末から送信された位置登録の要求によって、前記呼制御サーバに収容されている移動端末が他の呼制御サーバに収容された後、省電力状態に移行することを特徴とする呼制御サーバ。
18. 前記移動端末に転送されるパケットを基地局に転送するアクセスゲートウェイ装置であって、
    位置登録の要求に基づいて前記移動端末を収容する呼制御サーバと接続し、
    他のアクセスゲートウェイ装置と接続されるインタフェースと、プロセッサと、メモリと、を備え、
    前記呼制御サーバによって、前記基地局と前記アクセスゲートウェイ装置との間のトラヒック量に基づいて、前記アクセスゲートウェイ装置の負荷が計算され、
    前記計算されたアクセスゲートウェイ装置の負荷と所定の閾値との比較結果に基づいて、又は、前記アクセスゲートウェイ装置に収容されている移動端末の数と所定の数との比較結果に基づいて、前記負荷が低いと判定された場合、前記アクセスゲートウェイ装置に収容されている前記移動端末を他のアクセスゲートウェイ装置に収容した後、省電力状態に移行することを特徴とするアクセスゲートウェイ装置。

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